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植物工厂

植物工厂是一个封闭的成长系统，该设施人工控制光温度、湿度和二氧化碳浓度，使种植者能够一年四季常年生产量产蔬菜。[1][2][3]

设于室内的水耕系统

历史

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植物工厂的逻辑来自于垂直农业，是希望能把传统农业的平面种植再更集约，因此提出用垂直堆叠的方式种植。“垂直农业”一词是Gilbert Ellis Bailey在他1915年所著的《垂直农业》一书中所创造。

1957年丹麦克里斯滕森农场，据说是世界上第一座植物工厂[4]。

植物工厂的完全控制型

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植物工厂的完全控制型，已经从外面看，完全可以控制的环境，即人工切断封闭的空间光源，各类空调设备，是指植物工厂开展生产用营养液培养。 一般开放培养相比，它是有优势，以下缺点。

优势

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稳定供应

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不会受到气候变化及病原菌和害虫的影响，固定的营养等及品质稳定的质量。

高安全性

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因为没有侵入的病原体和害虫，用于预防和去除那些农药喷洒它也不必要，可以通过无农药，以确保生产。此外，该细菌更少，因为没有土壤或类似物的沉积，不洗，或可以吃只有简单的洗涤，也可以减少劳动力和水的成本。有了这些，食品服务行业也已在使用。

高速生产

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水耕连作的伤害是不会造成的。另外，通过控制光强度、温度、湿度和二氧化碳浓度，产生对植物生长的最佳环境，促进植物生长。

集约利用土地

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通过根据植物的矩的大小移动苗，能够在最大密度培养，进一步，设置于和对角线排列的多个货架的阶段，土地它可以进一步提高利用效率。

在劳工福利

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栽培技术可以标准化，农业知识匮乏人士也可以兼职。此外，因为工作环境简单，可以由老年人和残疾人工作的庇护工场存在着植物工厂运作。

缺点

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生产成本高

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为了建立工厂，有必要调整各类型的设备，有必要为较高的初始投资。此外，成本，如生产所需的水、电费用也相当高。光源（为植物发展的高压钠灯、荧光灯、LED、植物灯等）的电力成本，从光源，用于维护的其它合适的温度，如空调费用产生的热的冷却，并且需要考量设施所处位置的运输与种植[5]。 再者，市面上大多数的植物工厂设计不符合人体工学，在人力的使用上效率低下，因此人事成本也急遽上升。

种植较少项目

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上述高生产成本经济上可行是有限的，必须生产高单位经济作物投资才有办法回本。 在未来，如果能找到一种可模组化的植物工厂设计，将每个部分简单化至符合经济条件，那将会造成新的农业革命。


目前世界上的所有植物工厂皆面临高昂成本的问题，用"过当"的设备与技术来栽培(无尘室、温控、育苗等)，超出植物所需生长条件的设施只是浪费成本的行为。更重要的是，农业需要面对的不只是生产问题，更重要的是建立起完善的销售通路。一昧的提高作物价格并不会增加收入，只会让自己的客群减少且更容易被废弃。

以源鲜智慧农场为例，标榜日产量达1.6公吨，单位面积产能超过一般农业的100倍，主打安全纯净生菜莴苣为主[6]。但其高昂的售价与不合理的生产数据(根据农粮署112年3月的资讯，田地中短期叶菜类的平均每坪产量约为6.78公斤[7])，使其必须以其他的手段来增加收入(观光、股票、补助等)。

植物工厂的核心思想价值应为“降低成本，提高产量，找出种植逻辑[8]”，唯有使用"适当"的设备与"简单有效"的种植生产模式，才能经得起市场的考验。

阳光利用类型植物工厂

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阳光利用型植物工厂，作为基于利用太阳光，在阴雨天气、多云天气等，计划生产的时间在温室等一个半封闭的环境中进行。阳光利用类型植物工厂，大部分简称为玻璃房子，温室的区别也很困难，实际上，以该设施可以作为植物工厂被称为的程度是否，该定义不明确。

相比于人工光源的全控型植物工厂

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  • 优点：
    • 该光源主要在阳光下，成本低。
    • 低生产成本，不须完全生产高单位经济作物，投资上压力不至于太高。
    • 维修费用只需要比完全控制型小。
  • 缺点：
    • 虽然工厂的全面控制类型是安装的位置没有限制，太阳光利用类型的农田中，无法在高楼旁遮蔽下设立[9]。
    • 由于设施半封闭状态，为了应付由于太阳光导致温度上升，以引入室外空气。在这种情况下，可能面临病原体等细菌入侵。
    • 环境因素极大的左右植物生长状况与产量。

参见

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参考来源

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引用

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  1. ^ Wang, Audrey. Plant factories: the future of farming?. Taiwan Today. 14 January 2011 [2016-10-12]. （原始内容存档于2016-03-03）. 
  2. ^ Japan reconstituting plant factory concept. Fresh Plaza. 4 June 2010. （原始内容存档于July 16, 2012）. 
  3. ^ Derbyshire, David. Is this the future of food? Japanese 'plant factory' churn out immaculate vegetables. The Daily Mail. 3 June 2009. （原始内容存档于7 February 2010）. 
  4. ^ 森康裕, 高辻正基 & 石原隆司 2015，第14页.
  5. ^ 森康裕, 高辻正基 & 石原隆司 2015，第50-69页.
  6. ^ 台灣旅遊資訊_源鮮智慧農場. [2023-03-13]. （原始内容存档于2023-03-13）. 
  7. ^ 農糧署全球資訊網_112年3月蔬菜生產預測. [2023-03-13]. （原始内容存档于2023-03-25）. 
  8. ^ Modular vertical farm should have the elements of success, quantification, data, tools. [2023-03-12]. （原始内容存档于2023-03-12）. 
  9. ^ (森康裕, 高辻正基 & 石原隆司 2015，第12页)

书目

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  • （中文） 高辻正基著、方炜译. 《完全控制型植物工廠》. 财团法人丰年社. ISBN 978-957-9157-54-4. 
  • （日语） 日本生物环境工学会‘植物环境工学 ’vo24 日本生物环境工学会 2012年
  • （日语） 高辻正基. 植物工場の誕生. 日本工业新闻社. 1990. ISBN 4819105779. 
  • （日语） 森康裕; 高辻正基; 石原隆司, トコトンやさしい植物工場の本, 今日からモノ知りシリーズ, 日刊工业新闻社, 2015, ISBN 9784526074745 

外部链接

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